北京平原区土壤镉空间分布特征及健康风险评估

以北京平原区农业用地作为研究对象,基于变异函数理论、经典统计分析、地统计分析、经验贝叶斯克里格插值法等方法对不同土壤深度(0～25、25～50 cm)镉的空间分布特征及健康风险进行系统分析与评价。结果表明,0～25、25～50 cm变异函数块基比值均小于75%,属中等空间变异,随机因素带来的空间变异性随土壤深度增加呈减少趋势,变异函数拟合较好;从整体看,土壤镉含量由中部至东南部呈现逐渐增加的趋势,平均含量以通州和平谷为最高;在空间分布上,不同土壤深度(0～25、25～50 cm)镉含量水平分布格局基本一致;根据单因子污染指数数据发现,整个研究区土壤镉含量存在轻度-中度污染,不同土壤深度污染指数点位超标率分别为35.11%(0～25 cm)、12.76%(25～50 cm),0～25 cm土壤轻度-中度污染的覆盖面积约为3 152.49 km~2;方差分析表明,不同种植模式(果园、耕地、菜地)对0～25 cm土壤镉有显著性影响(P0.05),耕地模式下镉含量累积较小;不同母质类型对25～50 cm土壤存在极显著性影响(P0.01),不同土壤深度以洪积物母质中的镉质量分数为最高;经口摄入是人群暴露重金属镉的主要途径,不同功能区重金属镉对人体的非致癌暴露风险值HQ和致癌暴露风险值CR均在安全阈值内,不会对人体产生明显的健康危害。     

内蒙古东部污灌区土壤重金属迁移规律的研究

通过对内蒙古东部污灌区土壤的土层剖面不同深度重金属(Cr、Cu、Cd、Pb)元素进行测试和分析,揭示重金属在垂直方向上的浓度变化趋势。结果表明,随着土层加深重金属含量减少,经过十几年的污水灌溉,当地的地下水目前没有受到污染,这说明重金属在土壤中的迁移具有随着土层厚度增加而减弱的趋势。     

内蒙古东部污灌区土壤重金属迁移规律的研究

通过对内蒙古东部污灌区土壤的土层剖面不同深度重金属(Cr、Cu、Cd、Pb)元素进行测试和分析,揭示重金属在垂直方向上的浓度变化趋势.结果表明,随着土层加深重金属含量减少,经过十几年的污水灌溉,当地的地下水目前没有受到污染,这说明重金属在土壤中的迁移具有随着土层厚度增加而减弱的趋势.     

不同种植方式下土壤中重金属分布的研究及评价

[目的]了解不同种植模式下土壤重金属的分布特征。[方法]通过对北京郊区大田和蔬菜用地不同耕层的土壤进行分析,探讨不同种植模式下土壤重金属的分布特征。[结果]大田上层土壤中Cu、Pb、Zn含量明显高于下层,温室菜地上层土壤中Cu、Cd、Zn含量有明显增高趋势。除Cd外其他元素在大田土壤中变异较小,同一土层中各元素的分布相对均一。菜地中Cu、Zn、Cd的变异系数大,Pb、Cr、Fe、Mn在上下土层中的变异很小。大田和蔬菜用地的土壤单因素污染指数和综合污染指数均小于0.7,但蔬菜种植区的综合污染指数明显高于大田。[结论]菜地的土壤环境质量不如大田,但尚符合土壤环境质量二级标准。     

内蒙古东部污灌区土壤重金属迁移规律的研究

通过对内蒙古东部污灌区土壤的土层剖面不同深度重金属(Cr、Cu、Cd、Pb)元素进行测试和分析,揭示重金属在垂直方向上的浓度变化趋势。结果表明,随着土层加深重金属含量减少,经过十几年的污水灌溉,当地的地下水目前没有受到污染,这说明重金属在土壤中的迁移具有随着土层厚度增加而减弱的趋势。     

马关矿区河流沿岸土壤重金属迁移规律研究

马关矿区河流沿岸土壤土层剖面不同深度重金属铜、锌、砷元素测试和分析结果的表明,重金属在水平和垂直方向上的浓度随着距离的增加和土层加深含量减少,土壤对重金属具有吸附和过滤作用,河流沿岸土壤已经受到很大的污染.     

石家庄市城区土壤剖面重金属含量分布特征

以石家庄市城区土壤为例,阐述了广场、居住区、公园、开发区、农田5种土地利用类型不同土壤剖面中重金属As、Cd、Co、Cu、Ni、Pb含量的分布特征,并对土壤所呈现特征的原因进行了分析,以期为城市重金属污染防治提供依据。结果表明,各重金属含量总体上都是随土层深度加深而减小,在地表有富集现象,说明人类活动对重金属含量有影响;Cd、Pb在开发区富集最为明显,Co和Ni富集于15~30 cm土层,广场土地利用类型各重金属元素都是在30~45 cm的土层含量高。Pb、Cd 2种元素垂向迁移距离较大;而As、Ni、Co 3种元素的土壤剖面的的垂向迁移不是很明显,其含量均低于土壤背景值,Cu元素迁移距离较大在公园剖面中表现最为突出,表明灌溉作用是重金属元素Cu迁移的主要原因,说明不同土地利用方式对土壤重金属含量有着明显的作用。     

葫芦岛市连山区·龙港区土壤重金属垂直分布与迁移特征

用土壤地理信息系统中套合采样方法布置剖面点5个,对葫芦岛市连山区、龙港区地区各层土壤中Zn、Cd、Cu、Pb、Cr、Ni的的重金属含量进行了分析.探讨并改进了计算重金属迁移率的公式.结果表明,表土层的重金属含量明显高于20cm以下土层的重金属含量,体现强烈的表聚性.不同的重金属元素在不同的土层深度形态分布是不同的,随着土层深度的增加交换态Cd、Pb含量明显下降,残渣态Cu、Cd和Pb的比例则明显提高.同一剖面点CA的迁移率明显高于其他元素,而Pb在土壤中的迁移性较差.所有元素迁移的深度均未达到60～80cm.     

上海松江“浦南”地区设施菜地土壤重金属含量及其风险评价

选取上海市松江区“浦南”典型设施菜地为研究对象,研究土壤重金属含量,并采用单项污染指数及尼梅罗综合污染指数法来评价该地区设施菜地的土壤重金属污染风险。结果表明,研究区设施菜地耕层土壤中Cu,Pb,Cd,Cr,As五种重金属含量均出现不同程度的累积,除Cd含量超标外,其余4种重金属含量未超标;各重金属含量因种植年限不同而存在差异,在种植第3年出现峰值。较之露地种植,研究区设施菜地各剖面中Cu,Pb,Cd,Cr,As含量均较高,5种重金属中,除Cd外,其余4种重金属含量均随着剖面深度增加呈现下降趋势,主要富集在0～20 cm土层中,而Cd主要富集在40～60 cm土层中,因此应重视Cd在土壤剖面的富集及迁移。研究区设施菜地耕层土壤中Cu,Pb,Cd,Cr,As五种重金属含量单项指数Pi为Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞As,Pb、Cr、As仍处于清洁水平,随着种植年限增加,Cu含量处于尚清洁水平,而研究区土壤已经受到Cd污染,并且随着种植年限增加,污染风险不断加大。     

重金属镉、汞、铜和铅在荸荠体内的累积特性研究

【目的】探索土壤环境中不同污染浓度的重金属镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)和铅(Pb)对荸荠生长的影响及空间分布规律,为荸荠的安全种植及合理布局提供理论支持。【方法】以广西主要荸荠品种桂蹄2号为研究对象,分别进行不同污染浓度的镉、汞、铜和铅的盆栽试验,设0、0.25、1、1.75、2.5 T(T为每个重金属土壤环境限量值)5个添加量浓度,土壤中重金属浓度为添加量浓度+试验土壤本底浓度。在荸荠成熟后,分析荸荠果肉、皮和茎叶中各元素分布及富集积累规律。【结果】荸荠在不同浓度的各重金属处理下均能正常生长,吸收重金属元素特征分别为:铜、铅和镉在不同部位含量分布为:茎叶皮果肉;汞分布为:皮果茎叶。荸荠中不同部位重金属的含量随着土壤中重金属含量的增加而增加。在0.25 T汞处理下和2.5 T铅处理下,荸荠果肉中汞和铅的含量分别超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017)中新鲜蔬菜水果的限量值。【结论】低浓度重金属的处理会促进荸荠产量的提高,荸荠各部位对重金属吸收累积具有显著的分布规律:镉、铅和铜元素地上茎叶植株吸收多,块茎吸收少,汞则相反;荸荠对铅和镉耐受性强,在土壤达到环境限量值时,荸荠果肉中铅和镉含量符合标准要求;汞容易被荸荠吸收,在有汞污染风险的区域建议不要种植。     

土壤表层中的Cu、Cd、Pb的垂直运移规律

通过人工模拟重金属Cu、Cd、Pb污染土壤的试验,研究了不同浓度的重金属Cu、Cd、Pb在砂壤土、壤土和粘壤土3种不同质地土壤中垂直运移的规律。结果表明,重金属Cu2+、Cd2+、Pb2+在土壤中垂直分布的规律随土壤质地不同而有所不同,其中土壤对重金属的吸附能力大小为粘壤土>壤土>砂壤土,重金属在土壤中的运移能力大小为砂壤土>壤土>粘壤土。Cu2+、Cd2+、Pb2+主要积累层在土壤表层,尤其是0~10cm的土层,随着土壤深度的增加,土壤Cu2+、Cd2+、Pb2+含量逐渐减少。     

辽河三角洲湿地重金属在土壤及植被中的分布特征

对辽河三角洲湿地土壤和植被中重金属的分布特征进行调查分析。结果表明,Cd的垂直分布规律为先降低后升高,且40~60cm土层含量最高;Cr的垂直分布表现出先升高后降低的趋势,且40~60cm土层最低;Pb的垂直分布表现出由表层向底部逐渐降低的趋势;Zn的垂直分布与Cr相似,也表现出由表层至底部先升高后降低的变化趋势;Cu无明显的垂直分布规律。在土壤重金属水平分布上,由沿海向内陆,表层土壤重金属逐渐增加,且靠近双台子河的芦苇湿地表层土壤重金属含量相对较高。翅碱蓬（Suaeda heteroptera）吸收和累积重金属的能力要高于芦苇（Phragmites communis）,但芦苇对重金属的累积量与土壤中重金属含量并不存在明显的正相关关系,且芦苇叶中吸收和累积重金属的量要高于茎。     

玛纳斯河流域长期连作棉田土壤重金属剖面分布特征分析

以新疆玛纳斯河流域长期连作棉田土壤为材料,对长期连作棉花土壤As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量和剖面分布特征进行研究,旨在为该地区合理施肥和棉田土壤环境质量保护提供理论依据。选取研究区荒地和连作棉花5、10、20、30 a的土壤,分5层采集1 m土壤样品(每层20 cm),分析土壤重金属As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量和垂直分布特征,并对土壤重金属的来源进行了解析。结果表明:研究区棉田和荒地土壤重金属As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb含量均未超过国家土壤环境质量二级标准,Cr、Ni、Cu、Cd和As的含量明显高于新疆土壤背景值,除Pb元素外,棉田其他5种重金属含量均显著高于荒地;变异系数棉田大于荒地,Cd的变异系数最大为0.46。棉田和荒地土壤剖面重金属含量都表现出表层略高于底层,随着连作年限的增加,土壤重金属含量显著增加且表现出更为明显的表层富集趋势,对比荒地和连作30 a的各层土壤,Cr、Cu、Ni、Pb、As和Cd含量增加幅度分别在36.68%~102.81%、43.31%~74.33%、21.85%~64.95%、2.12%~18.94%、23.03%~45.68%和167.50%~269.19%之间,总体来看,棉田土壤重金属在1 m土体中均表现出不同程度的累积。棉田土壤重金属含量相关性分析表明,土壤P素含量与棉田土壤中As、Cd、Cr、Cu和Ni呈极显著和显著相关,其相关系数分别为0.622、0.689、0.611、0.513和0.560,棉田因子载荷矩阵第一主成分As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和P具有较大的载荷,分别为-0.875、-0.952、-0.868、-0.907、-0.964、-0.635和-0.864,累积贡献率达到了85.46%,说明化学磷肥的长期大量施入,是棉田土壤重金属含量累积的主要原因。     

天然杜鹃林林窗扰动对土壤重金属含量的影响

林窗扰动是森林更新和演替过程的重要干扰类型,影响土壤的物质循环。为了解林窗扰动对贵州百里杜鹃国家森林公园天然杜鹃林土壤重金属分布的影响,以自然形成小林窗表层土壤(0~10cm)为对象,林下土壤为对照,测定土壤重金属(As、Cd、Cr、Fe、Hg、Mn、Ni、V、Pb和Zn)含量,采用随机森林模型和冗余分析等方法对土壤重金属的空间分布、污染源识别及其影响因素进行研究,运用潜在生态风险指数法评价杜鹃林潜在生态风险。结果表明:1)小林窗表层土壤中Hg、Cd的平均含量分别超过国家Ⅱ级标准2.78、1.53倍,而林下分别超过2.52、1.45倍;小林窗样点土壤Cd含量超标率高于林下27%。小林窗扰动对天然杜鹃林[6]下坡位表层土Cr含量影响显著,下坡位小林窗土壤Cr含量显著>林下。中坡位、上坡位、中坡和缓坡小林窗土壤Pb、Zn含量均>林下,不同坡位和坡度小林窗土壤Mn和Ni含量均>林下;2)冗余分析表明,Mg、海拔、Ca是解释天然杜鹃林土壤重金属分布最重要的环境因子。随机森林模型重要性分析表明,Ni是影响天然林小林窗与林下土壤重金属分布最重要的重金属因子,Cr次之;3)小林窗土壤重金属单项(除Ni外)与综合潜在生态风险>林下,小林窗与林下土壤Hg和Cd风险均较高,其余重金属处于低生态风险。所以,在百里杜鹃天然杜鹃林的保护和管理过程中,应重视Hg、Cd污染的防治以及小林窗扰动对重金属分布的影响。     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0~20 cm土壤和40个0~100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018）筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定的调控措施。     

徐州市北郊土壤重金属污染演化特征研究

对1991年和2003年徐州市北郊工业区土壤中重金属的含量作了对比分析，探讨了该区土壤重金属污染的演化特征。结果表明，12年来，该区土壤中重金属含量的水平分布，除了Cu污染有所减轻外，Cd、Pb、Zn、Cr污染都有不同程度加重，顺序是Cd＞Pb＞Zn＞Cr，而且Cd普遍超标；垂直分布上逐渐递减的规律已受到扰动，个别元素有淋溶沉积现象。     

包头某铜厂周边土壤重金属分布特征及来源分析

通过测定包头某铜厂周边4方向不同水平距离及深度处64个土壤样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Cr 6种重金属含量,探讨其空间分布特征及可能来源。结果表明,铜厂周边土壤中6种重金属均已呈现不同程度的富集,其中Cu、Cd、Pb污染普遍且严重,且Cu受人为活动干扰最为强烈。6种重金属含量分布主要取决于其所在位置距铜厂的水平距离和土层深度,其中:0~20 cm表层土壤中重金属含量随水平距离增加呈现先增大后减小的规律,Pb、Cr和Cu、Zn、Mn分别在100 m和300 m处达到峰值;在距铜厂不同水平距离的样品中,各重金属含量均随土层深度增加而减小,但相距50 m处减小缓慢,100 m、300 m处减小迅速。土壤重金属来源解析表明,铜厂周边土壤中Cr、Cd、Cu来自复合污染源,Pb、Zn的外源污染主要来自交通源,Mn主要来自自然源。     

某流域农田土壤-水稻系统重金属空间变异特征及生态健康风险评价

为探讨某流域农田土壤-水稻重金属污染状况、空间变异特征及生态健康风险,2017年9—11月期间陆续在该流域采集水稻籽粒样品以及对应水稻田土壤样品各938个,测定其Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属含量,并基于ArcGIS和SPSS对土壤和水稻籽粒中不同的重金属生态健康风险进行评价。结果表明:从研究区土壤和水稻籽粒的重金属空间变异与分布规律来看,Cd、Hg、As和Pb为中等空间自相关性,Cr空间相关性则较弱;水稻籽粒中5种重金属的空间相关性均较弱。流域耕层土壤5种重金属中除Cr外,其余含量均较高,并且在南部中心区域呈现一个明显的大斑块污染区,向四周平缓扩散;水稻籽粒中Cd和As风险较高,主要在流域沿岸地区。从研究区土壤-水稻重金属污染风险分布情况来看,不同区域的重金属风险存在明显差异。耕层土壤重金属风险指数跨度较大,处于轻微风险;水稻籽粒风险指数跨度较小,不同区域的水稻籽粒重金属风险差异不明显,有11个点位属于中等风险级别,其余属于轻微风险级别。     

贵州省清镇市、德江县耕作土壤重金属污染评价分析

通过对贵州省清镇市、德江县耕作土壤重金属Pb、Cd、Hg含量进行测定分析,初步评价土壤重金属污染现状,结果表明:各样点土壤不同层次之间的重金属含量变化差异不大,但不同样点之间的重金属含量差异较大;共和点的重金属污染处于警戒状态,而辣子树、新店、泉口均受到不同程度的重金属污染。两县市耕地土壤重金属处于轻度污染状态,Cd和Hg是这两个区域耕地土壤的主要污染元素,因此,这两个区域还不适合发展无公害农产品。今后,应该重视加强污染区域的治理,消除重金属元素的污染隐患。